ТРЕНАЖЕР Российский патент 1994 года по МПК A63B23/04 

Изобретение относится к физической культуре и медицине и может быть использовано в учебно-тренировочных занятиях, лечебно-восстановительной физкультуре и научных наблюдениях.

Известен тренажер мышц нижних конечностей, содержащий платформу для размещения ног, жестко закрепленную к какому-либо основанию, например стенке, при этом занимающийся расположен спиной на тележке и имеет подпружиненный рабочий орган, приводимый в движение мышечным усилием.

Известно устройство для разработки суставов, состоящее из рамы, на которой закреплены сидение с регулируемой спинкой и рычаги регулируемой длины для крепления бедра, голени и стопы. Рычаг бедра связан шатуном с кривошипным приводом, к шатуну шарнирно присоединена тяга, управляющая движением рычага голени, с которой дополнительно шарнирно связана дополнительная тяга, управляющая движением рычага стопы. Поскольку положение шарниров на рычагах можно изменять, а длина кривошипа регулируется, в широком диапазоне обеспечивается варьирование амплитуды угловых перемещений суставов ног.

Известен тренажер "кинематическая связь усилий человека с рабочим органом", который выполнен в виде гибкой тяги, связывающей между собой пояс, бедро, голень и рабочий орган. При этом гибкая связь выполняет роль передачи движения голени на раздражитель кожи в районе пояса.

Недостатком этого тренажера является то, что он не выполняет необходимых функций для проведения реабилитационных упражнений, восстанавливающих работу нижних конечностей при травмах стопы и голеностопного сустава, а также не может имитировать ходьбу и бег в различных положениях занимающегося.

Целью изобретения является расширение функциональной возможности тренажера - восстановление работоспособности голеностопного сустава стопы и имитация ходьбы и бега при любом расположении тела занимающегося.

Для этого тренажер, содержащий пояс с гибкими тягами и обувь с подошвенной платформой, имеет опору для подошвенной обуви, выполненную в виде двух пластин, установленных с зазором и имеющих средство для их соединения, включающее ролики для гибких тяг и расположенное между ними нагрузочное ударное средство, содержащее ударники и ползуны пластинчатого типа, при этом ударники соединены между собой поворотно посредством оси, а каждый из них имеет фигурный направляющий паз и выступ из фрикционного материала для взаимодействия с подошвенной платформой, выполненной с отверстиями в ее пяточной и носочной частях для размещения выступов ударников, при этом пластины опоры имеют пружины, а каждый ползун имеет штырь с роликом для размещения его в направляющем пазу ударнике и соединен с соответствующей гибкой тягой к поясу через пружину примыкающей к нему опорной пластины.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого тренажера; на фиг. 2 - тренажер в разобранном виде; на фиг. 3 - тренажер, закрепленный к поясу занимающегося.

Тренажер содержит пояс 1 с гибкими тягами 1 и 3, обувь с подошвенной платформой 4, выполненной с отверстиями в ее пяточной 5 и носочной 6 частях. Нагрузочное ударное средство содержит ударники 7 и 8, их выступы 9 и 10 и ползуны 11 и 12 пластичного типа, при этом ударники 7 и 8 соединены между собой поворотно посредством оси 13.

Тренажер имеет опору для подошвенной обуви, выполненную в виде двух пластин 14 и 15, установленных с зазором и имеющих средство для их соединения. Пластины 14 и 15 опоры имеют пружины 16 и 17. Средство соединения пластин 14 и 15 включает ролики 18 и 19 для гибких тяг 2 и 3, между которыми расположено нагрузочное ударное средство, содержащее ударники 7 и 8 и ползуны 11 и 12. Через пружины 20 и 21 с соответствующей гибкой тягой 1 2 и 3 пояс 1 соединен со штырями 22 и 23. Каждый ползун имеет штыри с роликами для размещения его в направляющем пазу 24 или 25 ударника 7 или 8.

Ударники 7 и 8 имеют фигурные направляющие пазы 24 и 25 и выступы 26 и 27 из фрикционного материала для взаимодействия с подошвенной платформой 4. При этом на ползунах 11 и 12 смонтированы штыри 22 и 23 с роликами, входящие в фигурные направляющие пазы 24 и 25, имеющие продолговатые наклонные направляющие выступы 26 и 27. При этом на оси 13 может быть установлен счетчик шагов 28.

Тренажер работает следующим образом.

Занимающийся надевает на ноги обувь с подошвенной платформой 4 и закрепляет пояс 1 с гибкими тягами 2 и 3 к себе на корпус: пояс, бедро или голень. После этого ноги без опоры имитируют ходьбу или бег. При имитации ходьбы или бега у занимающегося последовательно выносится одна нога вперед, выпрямляется и ставится на пятку, одновременно другая нога выпрямляется и отталкивается сзади носком.

При остановке ноги на пятку гибкая тяга 2 через ролик 18 тянет ползун 11, который удерживается пружиной 17. В это время штырь 22 с роликом передвигается по фигурному направляющему пазу 24, скользит по продолговатому наклонному направляющему выступу 26, поднимает ударник 7 с выступом 9 и одновременно растягивает пружину 20, которая после прохождения штырем 22 до конца продолговатого упорного наклонного направляющего выступа 26 возвращает в исходное положение ударник 7 с выступом 9, нанеся удар по пятке через пяточную часть 5. После этого стопа начинает сгибаться, а нога отводится назад. Гибкая тяга 2 вместе с ползуном 11 под действием пружины 17 передвигается к исходному положению, а штырь 22 с роликом, несколько приподнимаясь, проходит упорный наклонный направляющий выступ 26 с другой стороны. При этом мышцы сгибателей бедра и разгибатели голени и стопы сокращаются, преодолевая инерцию массы конечности и силу пружины 17.

Заканчивая шаг, нога отводится назад. Когда происходит отталкивание носком, гибкая тяга 3 через ролик 19 тянет ползун 12, который удерживается пружиной 16. Штырь 22 с роликом, передвигаясь по фигурному направляющему пазу 25, поднимает ударник 8, одновременно растягивает пружину 21, которая после прохождения штырем 23 с роликом до конца упорного наклонного направляющего выступа 27 возвращает в исходное положение ударник 8 с выступом 10, одновременно нанеся удар по плюсневой части стопы. После этого стопа несколько расслабляется и гибкая тяга 3 вместе с ползуном 12 под действием пружины 16 передвигается к исходному положению, а штырь 23 с роликом, несколько приподнимаясь, проходит наклонный, направляющий выступ 27 с другой стороны. Сгибатель стопы и разгибатель голени и бедра преодолевают инерцию массы конечности и силу пружины 16. Все шаги фиксируются на счетчике шагов 28.

Тренажер можно использовать в любом положении тела, занимающегося одной или двумя ногами, например лежа, сидя, стоя на одной ноге и других положениях. Это осуществляется тем, что в предложенном тренажере в платформе обуви имеются отверстия для ударов по пяточной и плюсневым костям стопы. При этом напряжение мышц ноги, преодолевая инерции массы ноги и сопротивление пружины, а также частоту движений можно регулировать в зависимости от физического состояния организма, физической подготовленности и возраста занимающегося.

Во время использования тренажера мышцы ног преодолевают инерцию массы и сопротивление пружины, а устройство наносит запланированный удар по пятке или плюсневой кости стопы с силой, соответствующей аналогичному положению человека при постановке ноги на опору. Таким образом, мышцы и кости нижних конечностей нагpужаются так же, как и при обычной ходьбе или беге. Тренажеры, закрепленные на ногах, дают возможность совершать такие движения, например, сидя на стуле или лежа на кровати, подняв ноги к верху в любом виде.

При каждом шаге мышцы занимающегося выполняют работу, соответствующую одному шагу. Костная и хрящевая ткани получают нагрузку в виде продольного сдавливания и ударов по стопе с распространением ударной волны по голени и бедру. Рефлекторно расширяются капилляры и улучшается питание конечностей, а механическое напряжение повышает электрическую активность костной ткани.

Участки кости приобретают строгую полярность, нормализуя питание и обменные процессы в ней. Тренажер не сложен в своем изготовлении и принесет определенную пользу на занятиях по физическому воспитанию в специальных медицинских группах при реабилитации больных и в научных наблюдениях. (56) Патент США N 2097376, кл. А 63 В 21/12, 1937.

Сущность изобретения: тренажер содержит пояс с гибкими тягами, обувь с подошвенной платформой, которая выполнена с отверстиями в пяточной и насочной частях, и опору для подошвенной обуви, выполненную в виде двух пластин. Пластины опоры установлены с зазором и имеют средство для их соединения и пружины. Средство соединения пластин содержит ролики для гибких тяг и нагрузочное ударное средство. Нагрузочное средство включает ударники, которые соединены между собой посредством поворотной оси, и ползуны пластинчатого типа со штырями и роликом для размещения в направляющем пазу ударника. Каждый ползун соединен с соответствующей гибкой тягой пояса через пружину примыкающей к нему опорной пластины. Каждый ударник имеет направляющий паз и выступ из фрикционного материала для размещения в отверстиях подошвенной платформы. 3 ил.

ТРЕНАЖЕР, содержащий пояс с гибкими тягами и обувь с подошвенной платформой, отличающийся тем, что он имеет опору для подошвенной обуви, выполненную в виде двух пластин, установленных с зазором и имеющих средство для их соединения, включающее ролики для гибких тяг и расположенное между ними нагрузочное ударное средство, содержащее ударники и ползуны пластинчатого типа, при этом ударники соединены между собой поворотно посредством оси, а каждый из них имеет фигурный направляющий паз и выступ из фрикционного материала для взаимодействия с подошвенной платформой, выполненной с отверстиями в ее пяточной и носочной частях для размещения выступов ударников, при этом пластины опоры имеют пружины, а каждый ползун имеет штырь с роликом для размещения его в направляющем пазу ударника и соединен с соответствующей гибкой тягой пояса через пружину примыкающей к нему опорной пластины.